超高壓氣囊出運(yùn)沉箱在赤道幾內(nèi)亞巴塔港擴(kuò)改建工程的應(yīng)用

jimosea

赤道幾內(nèi)亞巴塔港擴(kuò)改建工程20,000DWT雜貨碼頭及50,000t通用泊位碼頭工程為重力式沉箱結(jié)構(gòu)。本文介紹利用超高壓氣囊出運(yùn)沉箱施工工藝及操作方法在工程中的應(yīng)用。
重力式沉箱碼頭是碼頭常用結(jié)構(gòu)型式之一，重力式沉箱碼頭的墻體為實(shí)體結(jié)構(gòu)，因此耐久性好；同時(shí)采用預(yù)制安裝結(jié)構(gòu)，故施工簡(jiǎn)單而被廣泛采用。如今，受重力式沉箱碼頭
泊位水深的加大，沉箱體積及重量有逐步增大的趨勢(shì)，因此特大型沉箱的出運(yùn)成為碼頭順利施工的關(guān)鍵因素。本文結(jié)合工程實(shí)際，認(rèn)真總結(jié)此類特大型沉箱利用超高壓氣囊出運(yùn)的
施工工藝，為今后重型預(yù)制構(gòu)件等的出運(yùn)提供一種思路。巴塔港位于非洲赤道幾內(nèi)亞大陸的巴塔市，赤道幾內(nèi)亞巴塔港擴(kuò)改建工程20,000DWT雜貨碼頭及50,000t通用泊
位碼頭共預(yù)制矩形沉箱66件，  最大矩形沉箱型號(hào)CX-1,單件重量為3,607.6t。
沉箱預(yù)制場(chǎng)位于赤道幾內(nèi)亞巴塔港港區(qū)堆場(chǎng)內(nèi)，寬31m、縱深長(zhǎng)250m的縱移道布置在預(yù)制場(chǎng)中部，縱移道兩側(cè)各設(shè)5個(gè)底胎作為沉箱預(yù)制區(qū)。沉箱底胎及縱移道標(biāo)高一
致，為+2.8m;沉箱出運(yùn)碼頭面層標(biāo)高為+2.3m。沉箱出運(yùn)碼頭后方有長(zhǎng)70m,坡比為0.7%的斜坡道，將沉箱預(yù)制區(qū)與沉箱出運(yùn)碼頭標(biāo)高過(guò)渡。

沉箱底胎及縱移道表面均為砼面層，平整度控制在5mm以內(nèi)，砼面層便于打掃清理，確保沉箱出運(yùn)時(shí)，氣囊所經(jīng)之處無(wú)堅(jiān)硬外露物，避免劃傷氣囊。在平穩(wěn)縱移道轉(zhuǎn)斜坡道交
界處設(shè)圓角，以便氣囊在此處滾動(dòng)時(shí)圓滑過(guò)渡。
根據(jù)所需預(yù)制最大沉箱(CX-1)的底面積及重量，結(jié)合所選用頂升氣囊的工作性能設(shè)計(jì)頂升槽的個(gè)數(shù)及尺寸。如圖1、2所示。以頂升氣囊在工作壓力下能將沉箱平穩(wěn)頂起，箱
體不發(fā)生滑移，并考慮足夠的安全系數(shù)為原則(詳見3.2氣囊選型：氣囊承載力計(jì)算)。
頂升槽深度為28cm,寬度為1.6m,較未充氣時(shí)頂升氣囊寬度1.45m寬出15cm,便于氣囊抽放順暢；蓋板槽尺寸上大下小，使頂升結(jié)束后蓋板復(fù)位時(shí)順暢回到原位置。蓋板
厚度為30cm,頂升槽與蓋板槽總深度為58cm,頂升氣囊沉箱出運(yùn)前，須對(duì)頂升槽及橫、縱移范圍內(nèi)的一切尖利雜物及障礙物進(jìn)行清理，檢查沉箱底邊有無(wú)突出的尖銳梭角，如有棱角突出應(yīng)進(jìn)行打磨清除。沉箱出運(yùn)20m作業(yè)范圍內(nèi)設(shè)安全警戒線，非作業(yè)人員嚴(yán)禁靠近。
出運(yùn)前須檢查氣囊是否有破皮、拉線、壓扎等破損痕跡。氣囊作業(yè)前要進(jìn)行試壓，以檢查氣囊、各連接管件、閥門、壓力表是否漏氣；氣壓表指針讀數(shù)是否正常。出運(yùn)前，在沉
箱四周提前劃好記號(hào)，標(biāo)示出橫、縱移支墊枕木擺放的位置，此也使氣囊可按照設(shè)計(jì)要求的位置正確擺放。同時(shí)，在沉箱前進(jìn)方向的墻體側(cè)面劃出長(zhǎng)為0~2.5m的刻度尺，以此為參
照，控制沉箱在氣囊上滑動(dòng)時(shí)每次行進(jìn)的距離，確定沉箱牽引過(guò)程中何時(shí)準(zhǔn)確放入氣囊。在沉箱上劃出中線位置，縱移道沿著出運(yùn)碼頭中心標(biāo)示出中軸線，沉箱橫移牽引時(shí)，至其
中線與縱移道中軸線重合為止。
受每條頂升氣囊與沉箱底部接觸情況存在差異及各頂升氣囊進(jìn)氣速度及氣壓不完全一致的影響，沉箱在頂升過(guò)程中，沉箱有朝頂升氣囊軸線垂直方向滑移的傾向。因此，沉箱頂
升前，需在沉箱兩側(cè)四角處設(shè)置沉箱頂升滑移限位墩。現(xiàn)場(chǎng)指揮人員檢查頂升氣囊就位無(wú)誤后，指令連接供氣管道并啟動(dòng)空壓機(jī)，由沉箱中間向兩側(cè)對(duì)氣囊進(jìn)行充氣。在
充氣過(guò)程中，要保證各氣囊進(jìn)氣均勻、緩慢，避免氣囊壓力突然升高。當(dāng)充氣壓力達(dá)到額定壓力的80%時(shí)停止供氣，對(duì)所有氣囊的壓力進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)氣囊壓力不一致時(shí)可向單個(gè)
氣囊充氣，使各氣囊壓力基本一致，然后繼續(xù)充氣直至沉箱離開底胎略超過(guò)25cm高度才將各氣囊的氣閥關(guān)閉，停止供氣。然后按照沉箱四周預(yù)先劃好的記號(hào)，塞入25cm高木方。
氣囊充氣滿足額定壓力時(shí)氣囊高度550mm,沉箱頂升高度為27cm,30cm厚的頂升槽蓋板下口仍有3cm未脫出蓋板槽，便于蓋板復(fù)位。底梁上方后開始注水，整體下沉，當(dāng)浮塢船底距座底平臺(tái)20cm左右時(shí)，準(zhǔn)確調(diào)整船位，注意保持定位裝置的吻合，然后繼續(xù)壓水使浮塢平穩(wěn)坐于座底平臺(tái)上。浮船塢甲板與出運(yùn)碼頭前沿間寬30cm的空隙采用鋼板搭接過(guò)渡，鋼板厚20mm,寬70cm,長(zhǎng)18m。浮塢座底完成后，沉箱何時(shí)上塢基本不受潮位影響，沉箱上塢過(guò)程中也不需調(diào)整浮塢的各倉(cāng)格壓艙水。因此，對(duì)采用座底的浮塢，卷?yè)P(yáng)機(jī)及氣囊配合操作牽引沉箱上塢移動(dòng)程序等同于岸上沉箱縱移。
浮塢端頭甲板上設(shè)有地牛，地牛鋼拉環(huán)與浮塢鋼結(jié)構(gòu)龍骨焊接固定。臨時(shí)支墊停放在碼頭后方的沉箱，利用連接于浮塢地牛上的滑車將其倒拉上塢，前牽和后拉卷?yè)P(yáng)機(jī)均在岸
上操作，如圖11所示。
采用超高壓氣囊出運(yùn)沉箱的施工工藝對(duì)預(yù)制場(chǎng)地基處理方式要求簡(jiǎn)單，出運(yùn)無(wú)需使用大型起重機(jī)械設(shè)備且各工序施工操作簡(jiǎn)便。在工程實(shí)際施工運(yùn)用中，取得了較好的效果，
并形成了一套完整的施工工藝，為預(yù)制場(chǎng)出運(yùn)沉箱施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)出運(yùn)類似大型構(gòu)件的施工具有較高的借鑒意義。